[发明专利]传感器中的寄生不敏感采样

权利要求书

1.一种传感器系统，包括：

传感器，所述传感器包括具有可变感测电容的感测电容器；以及

读出集成电路，所述读出集成电路包括模数转换器(ADC)，所述模数转换器(ADC)具有连接至所述感测电容器的ADC输入，

其中：

可变寄生电容能够耦接至所述ADC输入；以及

当所述传感器感测到输入压力时，调制所述可变感测电容，从而生成与所述输入压力相对应的一个或更多个ADC输出信号。

2.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述感测电容器与所述ADC输入串联连接。

3.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述ADC包括∑-Δ调制器。

4.根据权利要求3所述的传感器系统，其中，所述∑-Δ调制器是多级噪声整形(MASH)调制器，所述多级噪声整形(MASH)调制器包括与一个或更多个比较器互连的一个或更多个积分器。

5.根据权利要求4所述的传感器系统，还包括与所述∑-Δ调制器连接的抽取滤波器。

6.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述传感器还包括相对于所述感测电容器异相可操作地充电或放电的偏移电容器。

7.根据权利要求6所述的传感器系统，其中，所述传感器还包括反馈电容器，并且其中，所述偏移电容器被配置成将所述感测电容器的变化居中至所述ADC的全量程的中心，所述ADC的全量程由所述反馈电容器设置。

8.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，使用自动归零或斩波技术来减少所述可变寄生电容对所述一个或更多个ADC输出信号的影响。

9.根据权利要求7所述的传感器系统，还包括积分器，所述积分器包括运算放大器和积分电容器，运算放大器输入为所述ADC输入。

10.根据权利要求9所述的传感器系统，被配置成接收多个参考电压并且还包括开关装置，所述开关装置由多个时钟信号控制以将所述感测电容器、所述偏移电容器和所述反馈电容器连接至所述多个参考电压的对应的参考电压/将所述感测电容器、所述偏移电容器和所述反馈电容器从所述多个参考电压的对应的参考电压断开。

11.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述多个时钟信号包括基于所述一个或更多个ADC输出信号生成的时钟信号。

12.根据权利要求11所述的传感器系统，其中：

在充电阶段：

所述开关装置被配置成使得对所述多个参考电压进行采样以存储所述感测电容器、所述偏移电容器和所述反馈电容器两端的电荷；并且

在积分阶段：

将在所述充电阶段期间存储在所述感测电容器、所述偏移电容器和所述反馈电容器上的电荷的组合转移至所述积分电容器，从而生成与所述输入压力相对应的积分器输出信号。

13.根据权利要求12所述的传感器系统，其中，在所述充电阶段之前对由于所述可变寄生电容引起的不期望的电荷进行采样并且在生成所述积分器输出信号的同时对所述不期望的电荷进行补偿。

14.根据权利要求12所述的传感器系统，其中，所述多个时钟信号具有基本上比所述可变寄生电容变化了1pF期间的时间小的时钟周期。

15.根据权利要求12所述的传感器系统，其中，所述多个时钟信号具有数百KHz的范围内的时钟速率，并且所述可变寄生电容在数十pF的范围内变化并且具有在数十pF/毫秒的范围内的变化速率。

16.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述开关装置包括金属氧化物半导体场效应(MOSFET)晶体管。